设计性实验与创新型人才培养的研究与探索——H2SO4-H2C2O4混合酸各组分含量的测定

本文以“H2SO4-H2C2O4混合酸各组分含量的测定”这一设计性实验为例说明老师在教学过程中如何引导学生进行自主设计及培养他们的创新能力。学生领取实验题目后,结合已学知识设计具体实验方案,确定了实验方案并实施实验操作,对两个实验进行综合分析、对比和讨论,并进行成效分析。最后,指出了教学中需要进一步改进的问题。

H2C2O4对TODGA萃取Nd3+的影响

以N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)为代表的酰胺荚醚类萃取剂可以有效萃取高放废液中的An(Ⅲ)和Ln(Ⅲ),为防止Zr^4+、Pd^2+等裂片元素萃入有机相,通常需要加入H2C2O4作为水相络合剂,目前,H2C2O4对TODGA萃取Ln(Ⅲ)的影响尚未报道。本工作研究了HNO3、H2C2O4浓度对TODGA或TODGA+TBP体系萃取Nd3+的影响,同时测定了有机相中的H2C2O4浓度,并用紫外-可见吸收光谱分析了有机相中的H2C2O4与有机相中Nd^3+的配位情况。研究结果表明:HNO3浓度在1.0~3.0 mol/L的范围内,Nd3+的分配比D(Nd3+)随HNO3浓度的增加而增加;H2C2O4浓度在0.1~0.5 mol/L的范围内,D(Nd^3+)随H2C2O4浓度的增加而增加。HNO3浓度在1.0~3.0 mol/L的范围内,萃入有机相中H2C2O4浓度随HNO3浓度的增加而减小,且存在于有机相中的H2C2O4并未与有机相Nd3+配位。

H_2C_2O_4稳定剂对Sol-Gel法制备LiNbO_3薄膜的影响

研究了分别以H2 C2 O4 、HNO3、HCOOH和CH3COOH作稳定剂的LiNbO3薄膜先驱液的稳定性 ,发现H2 C2 O4 作稳定剂的先驱液的稳定性最好 ;用sol gel法在Si(110 )基板上制备了以H2 C2 O4 作稳定剂的LiNbO3薄膜 ,并对LiNbO3薄膜进行了IR、XRD和SEM表征 ,结果表明 ,生成的LiNbO3为多晶 ,与HNO3相比 ,以H2 C2 O4 作稳定剂制备的LiNbO3薄膜形貌较差。

稀土冶炼含C_2O_4^(2-)废水的治理与回收利用技术

稀土含C_2O_4^(2-)废水的直接排放,不仅浪费酸和稀土资源,而且导致水系COD超标污染环境。叙述了稀土冶炼过程中所产生的含C_2O_4^(2-)废水的治理与回收利用技术研究进展,分析了现有的络合萃取法、直接回用法、沉淀法、蒸馏法、臭氧氧化法、溶液电解法等工艺方法的优缺点,以期为稀土含C_2O_4^(2-)废水的综合治理工作提供参考。

模拟草酸钚沉淀母液中草酸电解破坏研究

采用循环伏安法和线性扫描法对模拟草酸钚沉淀母液中草酸和钚的电化学行为进行研究。研究结果表明，HNO3介质中的H2C2O4在Pt电极上的氧化为不可逆反应。在模拟的草酸钚沉淀母液中，因Pu（Ⅳ）被C2O；一络合而未出现Pu（Ⅲ）／Pu（Ⅳ）的氧化还原峰，H2C2O4的氧化峰则清晰可见，H2C2O4的氧化反应仍为不可逆过程。对模拟草酸钚沉淀母液进行恒电流电解，考察了模拟母液中Pu（Ⅳ）初始浓度对草酸电解速率的影响以及电解过程中Pu价态的变化。结果表明，钚浓度为0．002～0．1g／L时，对Hzczot的电解速率影响不大。恒电流密度下电解可将草酸钚沉淀母液中草酸的浓度破坏到0．001mol／L以下，可满足工艺要求。

HNO_3介质中H_2C_2O_4电解动力学及电解氧化机理

以Pt—Ti（镀铂钛）为阳极，Ti为阴极，对HNO3介质中的H2C2O4进行恒电流电解，考察HNO3介质中H2C2O4电解动力学特性及其影响因素，并初步探讨HNO3介质中H2C2O4的电解氧化机理。研究结果表明：电流密度控制在25-37mA／cm^2、HNO3浓度为2～3mol／L、温度为30-40℃时，电解效果最佳；微量金属离子（Fe^3＋、MnO4^-、Ag^＋）的存在对H2C2O4的电解起催化作用，能较大提高电解速率；电解氧化法破坏H2C2O4的效率高于KMnO4蒸煮法，在工业中有潜在的应用前景。

三维无机-有机杂化骨架微孔材料──[Co_3(BTC)(HBTC)(H_2BTC)(C_2H_4O_2)_3]·3(DMF)·6(H_3O)的合成与结构

Compound [Co 3(BTC)(HBTC)(H 2BTC)(C 2H 4O 2) 3]·3(DMF)·6(H 3O) was synthesized under mild conditions and its crystal structure was determined by using single crystal X-ray diffraction. The crystal structure was solved by direct method and refined by full-matrix least-square method. The crystal is monoclinic and belongs to space group Cc with a=2.645 3(5) nm, b= 1.670 4(3) nm, c=1\^821 6(4) nm, β=128.16(3) °, V=6.329(2) nm 3, Z=2 , D c=20.200 Mg/m 3, M r= 1 314.744, μ=10.274 mm -1, F(000) =38 226, GOF=0.99, R=0.094 1, ωR=0.257 3.

二维网状结构双核配合物[Ca_2(C_(10)H_8N_2O_4)_2(DMSO)_2(H_2O)_4]·2DMSO的合成、热分解及晶体结构

以 2 羰基丙酸水杨酰腙 (C10 H10 N2 O4)作为配体与碳酸钙在水中反应 ,在DMF (N ,N 二甲基甲酰胺 )和DMSO (二甲基亚砜 )的混合溶剂中培养了单晶 ,其组成为 [Ca2 (C10 H8N2 O4) 2 (DMSO) 2 (H2 O) 4 ]·2DMSO [C10 H8N2 O2 -4为 2 羰基丙酸水杨酰腙负离子 ] .测定了单晶的结构 ,该单晶为黄色 ,属单斜晶系 ,空间群为P2 (1) /c,晶胞参数a =1 0 63 4 (3 )nm ,b =1 70 3 5(5)nm ,c =1 2 183 (3 )nm ,β=10 6 180 (5)° ,V =2 1192 (10 )nm3,Dc=1 412Mg·m- 3 ,Z =2 ,F(0 0 0 ) =944,μ =0 53 4mm- 1,GOF =0 867.所测单晶是以 2 羰基丙酸水杨酰腙羧基上的一个氧原子作为桥联的双核钙 (II)配合物 ,两个Ca2 + 均处于五角双锥的七配位环境中 ,锥底为配体 2 羰基丙酸水杨酰腙中的三个配位原子 ,以及另一 2 羰基丙酸水杨酰腙羧基上的桥联氧原子和一个水分子的配位氧原子 ,锥顶为一配位水和一配位的DMSO分子 ,即溶剂DMSO也参与了配位 ,从晶胞结构看 ,晶体中除配位的DMSO分子外 ,还有自由的DMSO溶剂分子 ,它们与配位水以氢键连接存在于晶格之中 ,在空间形成了二维网状结构 .通过TG

二维网状结构超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2的合成和晶体结构

试图用4,5-二氮芴-9-酮(dafo)、邻苯二甲酸、高氯酸铜合成二价铜的混配体超分子化合物时得到一亮蓝色棱状晶体[Cu(dafo)2(H2O)2](ClO4)2,其结构通过单晶X-射线衍射法确定。该化合物是单斜晶系,空间群为P21/n。晶胞参数:a = 7.947(3),b = 12.021(5),c = 13.190(5) 牛? = 90.000(6)埃?V = 1260.0(9) ?,Z = 2,F(000) = 670,Mr = 662.83,Dc = 1.747 g/cm3,(MoK? = 1.154 mm-1,R = 0.0455,wR = 0.1041。单晶结构分析表明该超分子化合物具有二维网状结构,该结构是通过氢键这种弱相互作用形成的。

C2H4/N2O预混气体的爆轰性能与火焰淬熄特性

采用自制的燃爆实验装置对C2H4/N2O预混气体的爆轰性能与火焰淬熄特性进行了实验研究。结果表明:在大直径有机玻璃管中预混气体均经历了爆燃转爆轰过程,点火初期火焰速度及加速度在内径为5、10和15 mm的管道中依次减小;预混气体中加入CO2(2.4%,质量分数)后,火焰加速进程明显延缓,点火初期处于稳定燃烧阶段;预混气体的稳定爆速为2 207 m/s,爆压为3.92MPa,与理论值一致;常压下预混火焰在小直径不锈钢管中的临界淬熄管径为0.5~0.7 mm,预混气体火焰传播速度越大,管径越大,淬熄越困难。依据淬熄管径、湍流火焰速度和淬熄管道长度的关系,可计算防回火管道的有效长度,从而为防回火装置设计提供参考。

复盐草酸合Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)酸钾标准生成焓的测定

采用具有恒温环境的溶解 -反应量热计 ,分别测定了 2 98.15 K时 [Fe Cl3· 6 H2 O(s) +3K2 C2 O4 · H2 O(s) ]和[K3Fe(C2 O4 ) 3· 3H2 O(s) +3KCl(s) ]在 10 0 .0 m L 4 .0 m ol/ L HCl溶液中的溶解焓及 [Cu SO4 · 5 H2 O(s) +2 K2 C2 O4 ·H2 O(s) ]和 [K2 Cu(C2 O4 ) 2 · 2 H2 O(s) +K2 SO4 (s) ]在 10 0 .0 m L 4 .0 m ol/ L HCl溶液中的溶解焓。通过设计热化学循环得到三氯化铁和草酸钾反应的反应焓及硫酸铜和草酸钾反应的反应焓分别为 (- 78.5 5± 3.90 ) k J/ mol和 (- 2 6 .95±1.5 3) k J/ mol,进而计算出复盐 K3Fe(C2 O4 ) 3· 3H2 O、K2 Cu(C2 O4 ) 2 · 2 H2 O在 2 98.15 K时的标准摩尔生成焓分别为(- 4 2 11.2 2± 3.90 ) k J/ m ol、(- 2 72 9.0 6± 1.5 3) k J/

废旧锌锰电池中锰的回收方法研究

比较了国内废旧锌锰电池中锰的回收处理技术,给出了各种回收处理技术的优缺点;在此基础上提出了以草酸为还原剂,还原废旧锌锰电池中锰的化合物从而回收废旧锌锰电池中锰的新技术.研究结果表明:新技术既能减少废电池对环境的污染,又能实现废电池的资源化利用,金属锰的回收率可达96%以上.

Ho(NO_3)_3(C_2H_5O_2N)_4·H_2O的低温热容和热力学函数

合成了稀土(钬,Ho)-氨基酸(甘氨酸,C_2H_5O_2N)二元配合物Ho(NO_3)_3(C_2H_5O_2N)_4·H_2O,并且通过化学分析、元素分析和红外(IR)光谱对配合物进行了表征.用高精度全自动绝热量热仪,测定了该配合物在80-390 K温度区间的定压摩尔热容(C_(p,m)).利用实验测定的热容数据,采用最小二乘法,将热容曲线上热容峰以外的两段平滑区的摩尔热容对折合温度进行拟合,建立了热容随折合温度变化的多项式方程.根据热容与焓、熵的热力学关系,计算出了配合物在80-390 K温度区间内,每隔5 K,相对于298.15 K的摩尔热力学函数(H_(T,m)-H_(298.15,m))和(S_(T,m)-S_(298.15,m)).通过热容曲线分析,计算出了350 K附近转变过程的焓变(△_(trs)H_m)和熵变(△_(trs)S_m).用差示扫描量热法(DSC)测定了配合物的热稳定性.

配合物形成的三维超分子体系—[Ni(C_6H_4O_2N)_2(H_2O)_4]的水热法合成、晶体结构及热分析

采用水热法用Ni(NO3)26H2O和异烟酸制备出了一种新的由配合物形成的三维超分子体系—[Ni(C6H4O2N)2(H2O)4],并通过X射线衍射对其晶体结构进行了测定。 该晶体属三斜晶系,空间群为Pī, 所得晶胞参数为: a = 6.9228(4), b = 9.6664(19),c = 6.322(1) , a = 96.86(3), b = 113.33(3), g = 110.35(3)°, V = 347.6(1) 3, Z = 1, Mr = 374.98, Dc = 1.791 g/cm3, F(000) = 194, m = 1.443 mm-1。用1362个可观察的 (I > 2s(I))衍射点,修正123个结构参数, 最终偏离因子R = 0.0444,wR = 0.1271。在组成该化合物的基本结构单元[Ni(C6H4O2N)2(H2O)4]中,Ni处于1个稍微拉长的八面体的中心; 各个结构单元之间通过氢键O H…O相互连接,形成了无限伸展的具有层状结构的三维超分子体系。 另外,从差热及热重曲线可以看出,该化合物加热到154 ℃时开始分解, 首先失去4个H2O,再失去2个异烟酸根,最后残余物为NiO。

十水草酸镧的热分解及其动力学分析

用热重-差热(TG-DTA)技术,在不同升温速率条件下,研究了十水草酸镧在空气气氛下的热分解过程.分别采用Ozawa-Flynm-Wall法、Kissinger法、Crane法和同步热分析法确定其热分解动力学参数.TG-DTA曲线表明:十水草酸镧分解为四个阶段,前两个阶段为脱水过程,后两个阶段为La_2(C_2O_4)_3的分解过程.实验计算得出四步反应表观活化能E分别为83.92、76.04、136.26、162.61 k J·mol-1左右;指前因子A分别为4.92×10^(10)、6.1×10~7、2.1×10~9、8.46×10~6s-1左右;反应级数n均为1左右,并用Coats-Redfem积分法得出第三步分解机理受F1控制.

晶体(NH_4)_2C_4H_4O_6∶VO^(2+)的EPR参量及局域结构的研究

采用叠加模型和双旋-轨耦合参量模型,建立了结构参数与EPR参量之间的定量关系;较好地解释了[VO(H2O)5]2+络离子的局域结构和EPR参量;研究结果发现,(NH4)2C4H4O6:VO2+晶体中络离子[VO(H2O)5]2+的键长为R//≈0.130nm,R⊥≈0.195nm;在(NH4)2C4H4O6:VO2+晶体中,局域结构沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量的理论计算与实验测量数据符合很好。

光谱法研究Ni[(C_4H_9O)_2PS_2]_2与氮碱的加合反应(Ⅱ)

用光谱法研究了NiL2 在 30℃时与乙胺、正丙胺、正丁胺和正戊胺在乙醇溶液中的加合反应。伯胺类氮碱 (B)与NiL2 生成 1∶1的五配位NiL2 ·B和 1∶2的六配位NiL2 ·B2 两种加合物。所有五配位NiL2 ·B和六配位NiL2 ·B2 加合物的吸收光谱分别由NiNS4和NiN2 S4发色基团所产生。实验测定了反应的平衡常数lgβn 及加合分子数n。lgβn 随胺类碱度 pKa值增加而增大 ,且可以经验公式来描述lgβ1 =- 9 6 9+1 15pKa ;lgβ2 =- 18 73+2 2

Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O在空气中失水过程热动力学研究

用热分析(TG/DTG)技术研究了固态水杨酸钙(Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O)在空气中的热分解过程.热分析结果表明,Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O在空气中分4步分解.用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和ASTM E698法求取了Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O(s)失水过程的活化能E,并通过多元线性回归法给出了可能的机理函数.

配合物VO[(C_(15)H_(12)N_2O_4)(OC_2H_5)]的合成晶体结构和氧化还原性质

含有ONO给体原子的N-邻甲氧基苯甲酰基水杨酰肼配体与[VO(acac)2]在乙醇中反应得到钒(V)酰配合物VO[(C15H12N2O4)(OC2H5)].标题化合物晶体属三斜晶系,空间群P墿,晶胞参数:a=0.89411(5)nm,b=1.0063(2)nm,c=1.0392(2)nm,α=110.171(7)°,β=95.219(3)°,γ=93.822(2)°;V=0.8692(2)nm3,Z=2,R1=0.0513,wR=0.1532.研究结果表明:钒原子具有扭曲的四方锥配位构型,钒酰氧原子处在锥顶位置,配体的3个给体原子与溶剂分子形成锥底平面.

基于VRML的分子结构仿真应用

利用虚拟现实建模语言(VRML)和Javascript程序语言,通过计算机图形学中的基本操作,以石墨原子和冰醋酸(C2H4O)分子结构为例,编程实现了三维层状石墨原子和C2H4O2分子结构的虚拟仿真.对图形学坐标转换和程序设计的嵌套技术以及VRML的交互性进行了研究,通过最优化程序最终实现了虚拟模型与网络的结合,达到远程交互的目的.